真空表式張力計(jì)

采用機(jī)械負(fù)壓表，精度為2.5Kpa,，測(cè)定田間或盆栽土壤水吸力和指標(biāo)灌溉用,。

土壤濕度計(jì)（見(jiàn)照片）由一個(gè)陶土管和一個(gè)真空表組成。陶土管是儀器的感應(yīng)部件,，具有許多細(xì)小的孔隙,，陶土管被水浸潤(rùn)后，在孔隙中形成一層水膜,。當(dāng)充滿水而且密封的土壤濕度計(jì)插入水份不飽和土壤時(shí),，水膜便與土壤水連結(jié)起來(lái)，使儀器內(nèi)部的水產(chǎn)生負(fù)壓,。這樣,，真空表指示的負(fù)壓，就是土壤水吸力,。
土壤水吸力是土壤水勢(shì)的強(qiáng)度指標(biāo),和土壤水的流動(dòng)以及對(duì)植物的有效性有密切的關(guān)系,，與土壤含水率的含義不同，它是在土壤水勢(shì)的強(qiáng)弱上面不是在多寡上反映土壤的干濕程度,，一般來(lái)說(shuō),，土壤吸力愈大，含水量愈??；土壤吸力愈小,，含水量愈多，所以土壤濕度計(jì)指標(biāo)的資料也能大致反映出土壤的含水量狀況,。
儀器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，靈敏度較高，使用方便等到優(yōu)點(diǎn),，可以定點(diǎn)定位連續(xù)測(cè)定土壤水份的運(yùn)行,，及時(shí)反映土壤水份的縱橫變化。為灌溉,、排水,，作物生長(zhǎng)提供必要的科學(xué)根據(jù)。

土壤濕度計(jì)由集氣管,，真空表和陶土管組成,，集氣管上端為注水口，用橡皮塞塞緊,。旁側(cè)有一個(gè)接口與真空表聯(lián)接,，下端通過(guò)塑料管與陶土頭相接。
儀器按長(zhǎng)度分為甲,、乙,、丙三種，甲種全長(zhǎng)350毫米,，乙種全長(zhǎng)550毫米,，丙種全長(zhǎng)750毫米，如使用單位需要特定的長(zhǎng)度,，可與我公司定制,。如需特定長(zhǎng)度也可定做。買(mǎi)家沒(méi)有說(shuō)明我們將按常規(guī)尺寸（30CM）發(fā)貨,！

負(fù)壓式土壤濕度計(jì)（張力計(jì)）使用說(shuō)明書(shū)

一,、原理與特點(diǎn)

土壤濕度計(jì)是測(cè)定土壤水分的一種儀器。*,，土壤水分受土壤孔隙的毛管引力和土粒的分子引力的作用，使土壤孔隙中的水分處于負(fù)壓（吸力）狀態(tài),，土壤吸力愈大,，土壤孔隙中的水分愈少，土壤含水量也就愈低,；反之,，土壤吸力愈小，土壤孔隙中的水分愈多,，則土壤含水量愈高,。所以土壤濕度計(jì)指示的數(shù)據(jù)就能大致反應(yīng)出土壤的含水量狀況,，負(fù)壓試土壤濕度計(jì)（也稱(chēng)張力計(jì)）就是測(cè)定這種土壤吸力（或稱(chēng)土壤基質(zhì)勢(shì)）的儀器。

負(fù)壓式土壤濕度計(jì)由陶土頭,、腔體,、集氣室、計(jì)量指標(biāo)器等部件組成,。陶土頭是儀器的感應(yīng)部件,，具有許多微小的孔隙，陶土頭被水浸潤(rùn)后,，在孔隙中形成一層水膜,。當(dāng)陶土頭中的孔隙全部充水后，孔隙中水就具有張力,，這種張力能保證水在一定壓力下通過(guò)陶土頭,，但阻止空氣通過(guò)。當(dāng)充滿水且密封的土壤濕度計(jì)插入水分不飽和的土壤時(shí),，水膜就與土壤水連接起來(lái),，產(chǎn)生水力上的。土壤系統(tǒng)的水勢(shì)不相等時(shí),，水便由水勢(shì)高處通過(guò)陶土頭向水勢(shì)低處流動(dòng),，直至兩個(gè)的系統(tǒng)的水勢(shì)平衡為止。當(dāng)忽略了重力勢(shì),、溫度勢(shì),、溶質(zhì)勢(shì)后，系統(tǒng)的水勢(shì)即為壓力勢(shì)和基質(zhì)勢(shì)之和,，土壤的壓力勢(shì)（以大氣壓力參考）為零,，儀器里無(wú)基質(zhì)，基質(zhì)勢(shì)為零,，土壤水的基質(zhì)勢(shì)便可由儀器所示的壓力（差）來(lái)量度,。非飽和土壤水的基質(zhì)勢(shì)抵于儀器里的壓力勢(shì)，土壤就透過(guò)陶土頭向儀器吸水,，直到平衡為止,。因?yàn)閮x器是密封的，儀器中就產(chǎn)生真空度或吸力（抵于大氣參照壓力的壓力）,。這樣儀器內(nèi)的負(fù)壓便計(jì)量器或傳感器測(cè)行,，這就是土壤的吸力。土壤水吸力與土壤水基質(zhì)勢(shì)在數(shù)值上是相等的,，只是符號(hào)相反,，在非飽和土壤中，基地勢(shì)為負(fù)值，吸力為正值,，張力計(jì)較多地用于非飽和土壤上,，其基質(zhì)勢(shì)為負(fù)值，礦張力計(jì)又稱(chēng)負(fù)壓計(jì),。

土壤水吸力是土壤水勢(shì)的強(qiáng)度指標(biāo)和土壤水的流動(dòng),，對(duì)植物的有效性有密切的關(guān)系。與土壤含水率的含義不同,，它是在土壤水勢(shì)的強(qiáng)弱上面不是在多寡上反映土壤的干濕程度,。一般來(lái)說(shuō)，土壤吸力愈大含水量愈??；土壤吸力愈小含水量愈多。所以土壤濕度計(jì)指標(biāo)的資料也能大致反映出土壤的含水量狀況,。

儀器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，靈敏度高，使用方便等優(yōu)點(diǎn),，可以定點(diǎn)定位連續(xù)測(cè)定土壤水分的運(yùn)行,，及時(shí)反映土壤水分的縱橫變化。為灌溉,、排水,、作物生長(zhǎng)提供必要的科學(xué)根據(jù)。

 二,、結(jié)構(gòu)與指標(biāo)

負(fù)壓計(jì)由陶土頭,、腔體、集氣室,、計(jì)量指示器等部件組成,。

用真空表作計(jì)量指示裝置的稱(chēng)為真空表型負(fù)壓計(jì)(附圖)。

真空表型負(fù)壓計(jì)（真空表的精度為2.5級(jí)）：

測(cè)量范圍：0—85Kpa,；

精度：2.5Kpa,；

靈敏度：儀器的靈敏度決定于負(fù)壓表的代換容量（單位水量變化引起負(fù)壓值的變化）和陶土頭的透水速度。儀器的靈敏度直接影響著測(cè)定的平衡時(shí)間,，當(dāng)然平衡時(shí)間還取決于儀器的除氣程度,，土壤的濕度狀況及土壤脫吸水分的過(guò)程等因素。

儀器按入土深度分為三種,，30cm,，50 cm，70 cm,。如使用單位需要特定的長(zhǎng)度可與我公司定制。

三、使用方法

儀器安裝：出廠前儀器已安裝好,，可以直接使用,。

如果出廠時(shí)沒(méi)有安裝好時(shí)，則儀器必須先除氣：步驟如下：

1,、將自來(lái)水煮沸20分鐘后,，放置冷卻備用。

2,、開(kāi)啟集氣管的蓋子,，并將儀器傾斜，用塑料瓶徐徐注入經(jīng)煮沸后冷卻的無(wú)氣水,，直到加滿為止,，儀器直立10—20分鐘（不要加蓋子），讓水把陶土管濕潤(rùn),，并見(jiàn)水從陶土頭表面滴出,。

3、再將儀器注滿無(wú)氣水,，用干布或吸水性能好的紙從陶土頭表面吸水（或在注水中處塞入一個(gè)插有注射針頭的橡皮器,，用注射器進(jìn)行抽氣，抽氣時(shí)注意針尖必需穿過(guò)橡皮塞并伸入儀器內(nèi)部,。同時(shí)用左手頂住橡皮塞,，不讓其松動(dòng)漏氣）。此時(shí),，可以看到真空表的指針,，指向40 Kpa左右，并有氣泡從真空表內(nèi)逸出,，逐漸聚集在集氣管中,。緩緩拔去塞子，讓真空表指針緩慢退回零位,。繼續(xù)將儀器注滿無(wú)氣水,，仍用上述方法進(jìn)行抽氣。這樣重復(fù)3-4次,，真空表內(nèi)的空氣即可除去大部份,。

4、將儀器注滿無(wú)氣水,，加上塞子,，加以密封，并將儀器直立,，讓陶土管在空氣中蒸發(fā),，約二小時(shí)后，即可見(jiàn)真空表的指針指向40 Kpa或更高,。此時(shí)從陶土管真空表塑料管及集氣管中會(huì)有埋藏的氣泡逸出,，同時(shí)，輕輕將儀器上下倒置,，使氣泡集中到集氣管中,。

5、將陶土管浸入無(wú)氣水中,，此時(shí),，可見(jiàn)真空表指針回零，打開(kāi)蓋子,，重新注滿無(wú)氣水，加上蓋子,，再讓陶土管在空氣中蒸發(fā),。此時(shí),，真空表的指針可升至50 Kpa或更高。同時(shí)輕輕將儀器上下倒置,，收集逸出的空氣,。

6、按以上步驟進(jìn)行2-3次,，每進(jìn)行一次之后真空表的指針可升得更高,，直到指針達(dá)到60 Kpa時(shí)將陶土管浸入無(wú)氣水中,，真空指針轉(zhuǎn)動(dòng)回零,。打開(kāi)蓋子，注滿水,，蓋子蓋緊,，將陶土管浸在無(wú)氣水中備用。

零位校正：儀器密封后,，真空表至測(cè)點(diǎn)（陶土頭中部）間存在一個(gè)靜水壓力值,，如作精確測(cè)量，此靜水壓力差應(yīng)予以消除,，這就需要進(jìn)行零位校正,。

校正方法：儀器灌水后即在空氣中蒸發(fā),，使負(fù)壓升至20 Kpa左右時(shí)，將陶土管的一半浸入水中,，靜后真空表指針緩緩回零,，直到不動(dòng)。此時(shí)的讀數(shù)即為儀器的零位校正值,。測(cè)量值減去零位校正值就是測(cè)點(diǎn)的土壤吸力。

現(xiàn)場(chǎng)安裝：在需要測(cè)量土壤吸力的地方,，以一直徑相當(dāng)于陶土管的鉆孔器開(kāi)孔到待測(cè)的深度（以陶土頭中心計(jì)算）,，倒入少許泥漿，垂直插入儀器,，使陶土管與土壤緊密接觸,，然后將周?chē)钔翐v實(shí)（切勿踩實(shí)），以免雨水沿管壁周?chē)赏料聺B到測(cè)點(diǎn),，致使測(cè)量不準(zhǔn),。

數(shù)據(jù)采集：儀器安裝好24小時(shí)之后，便可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,。土壤水吸力受溫度,、容重等影響，應(yīng)注意不要踩實(shí)儀器周?chē)耐寥?，盡量在溫度變化小的時(shí)間采集（在清晨）以避免測(cè)點(diǎn)和儀器因溫度不同而造成的誤差,。如對(duì)數(shù)據(jù)懷疑，可輕輕叩打具空表,，以消除可能產(chǎn)生的摩擦力,。

水分測(cè)定：土壤濕度計(jì)是測(cè)定土壤某個(gè)測(cè)點(diǎn)上的土壤吸力值，安裝時(shí)須將陶土頭的中部放在該被測(cè)點(diǎn)的位置上,。儀器的量程為85 Kpa,，超過(guò)此限度時(shí)，儀器因陶土管壁的水膜破裂而漏氣,，使儀器失去作用,。

將連續(xù)采集的土壤吸力讀值繪到坐標(biāo)紙上，所繪成的曲線是灌溉,、排水*的參考資料,。

儀器的真空表刻度采用國(guó)家公布的度量衡標(biāo)準(zhǔn)，其單位為千帕斯卡（Kpa）,。

單位換算：1000 Kpa＝1巴＝1000毫巴＝75.01厘米汞柱＝1020厘米水柱

四,、定期檢查

1、儀器在使用過(guò)程中,，必須定期檢查集氣管中的空氣容量,，如果空氣容量超過(guò)集氣管容積的一半,，必須重新補(bǔ)滿水，補(bǔ)水時(shí)不要拔出儀器,，也不要搖動(dòng)儀器,，只要緩緩擰開(kāi)蓋子，用無(wú)氣水灌滿,。若在操作過(guò)程中,，陶土管與原來(lái)接觸的土壤松動(dòng)，應(yīng)在附近重新打孔,，重新安裝,。

2、一般來(lái)講,，如埋設(shè)前儀器中的空氣基本除凈,，且土壤的濕度在儀器的測(cè)量范圍內(nèi)，則可以連續(xù)維持10-25天,，不必重新加水,。

五、注意事項(xiàng)

1,、陶土頭切忌油污,，以免堵塞微孔，使儀器失靈,。

2,、儀器的量程為85 Kpa，超過(guò)此限度時(shí),，儀器因陶土管壁的水膜破裂而漏氣,，使儀器失去作用。

3,、開(kāi)盒子時(shí),，應(yīng)緩緩打開(kāi)，否則,，真空表指針因壓力差突然消失而猛撞0點(diǎn)檔柱,，容易造成真空表內(nèi)油絲（鐘表油絲）損壞，使真空表失靈,。

4,、蓋蓋子時(shí)，應(yīng)緩緩擰入,，將多余水從陶土頭滲出,。切不可將橡皮塞快速按入儀器內(nèi)，否則,，儀器內(nèi)將產(chǎn)生高的正壓力,，使真空表?yè)p壞,，傳感器損壞。

5,、當(dāng)氣溫下降到冰點(diǎn)前,，應(yīng)將埋設(shè)在室外的儀器撤回，以免凍裂,。

附件一：

植物需澆水時(shí)土壤吸力范圍（供參考）

 產(chǎn)品合格證

附件二：

土壤水分特性曲線的測(cè)定

土壤水分特性曲線（又稱(chēng)特征曲線,，持水曲線）是土壤水吸力土壤含水量的關(guān)系曲線。由于土壤性質(zhì)、狀態(tài)各異,，不同土壤具有各自的水分特性曲線,。土壤水分干濕過(guò)程的特性曲線不相重合（滯后現(xiàn)象），就某一土壤而言就是脫水,、吸水兩條不同過(guò)程的特性曲線,，特性曲線的測(cè)定可在田間進(jìn)行，也可以采樣在室內(nèi)進(jìn)行,。

田間測(cè)定法：田間埋設(shè)張力計(jì),，于不同土壤水吸力時(shí)，在張力計(jì)附近的同樣深度,，采樣測(cè)定土壤含水量,，記錄下濕潤(rùn)或干燥過(guò)程，逐漸積累起資料,，再繪制曲線,。

室內(nèi)測(cè)定法：（以汞柱型土壤溫度計(jì)為例）準(zhǔn)備好特制的支架，支架上安裝張力計(jì),，張力計(jì)上要帶有容量刻度,，汞柱管要事先量好容積，陶土管要調(diào)節(jié)到所需高度,，并經(jīng)除氣處理。將陶土管浸泡在水中,，水面達(dá)到陶土管的中心位置,，讀取汞柱左邊高度（h₁），移去盛水容器,，擦去陶土管外水漬,，迅速稱(chēng)取整套裝置重量（g₂）。用容重環(huán)刀（g₁）從田間采回土樣,，放在支架上,，將陶土管埋在土樣中，*行脫水過(guò)程的測(cè)定,。測(cè)定須在恒溫條件下進(jìn)行,，將土壤浸泡在水中，直至飽和,。移去盛水容器,，擦去環(huán)刀外壁及支架上的水漬，記錄汞柱高度（h₁·h₂）,，并將整套連同環(huán)刀,、土樣一并稱(chēng)重（g₃）。讓土樣自然蒸發(fā),，在蒸發(fā)過(guò)程中逐日記錄汞柱高度,，同時(shí)稱(chēng)重,。當(dāng)集氣室中聚有氣泡時(shí)，亦應(yīng)記錄下氣泡容量,，但不必除氣,，干燥過(guò)程一直測(cè)至640毫米汞柱為止。然后進(jìn)行吸水過(guò)程的測(cè)定,，向土面加少量水,，用塑料紙封住土面，讓水分逐漸均勻分布土中,。次日,，掀去塑料紙進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定完再加水,，覆蓋塑料紙,，待水分平衡，下一日再進(jìn)行測(cè)定,。如此重復(fù),，直到土樣飽和為止。取出陶土管,，陶土管和環(huán)刀上的土要全部刮出,，將土樣烘干（105℃）稱(chēng)重（g）。結(jié)果計(jì)算：

土壤水吸力按前面講的方法進(jìn)行計(jì)算,。

土壤含水量計(jì)算公式如下：

g₃-( g₂+ g₁+g-g₄)

W%=                       X*

g

  式中W為土壤含水量（%）,；

       g為干土重（g）；g₁為環(huán)刀重(g),；g₂為張力計(jì)整套裝置重量(g),；g₃為張力計(jì)整套裝置重量、環(huán)刀,、濕土重（g）;g₄為集氣室及汞柱管的水分重量校正（g）,。

根據(jù)土壤水吸力及含水量值，各對(duì)應(yīng)繪制成特性曲線,。土壤水分特性曲線（單位：毫巴）,。

附三：                        毫米汞柱---毫巴對(duì)照表